Технологический процесс изготовления пластмассовых изделий
Таблетирование. При переработке пластических масс компрессионным прессованием большое значение приобретают точная дозировка пресс-материала, загружаемого в пресс-форму, уменьшение потерь на грат, удобство загрузки пресс-формы и т.д. С этой точки зрения большие преимущества дает таблетирование материала, заключающееся в его механическом спрессовывании в твердые таблетки самой разнообразной формы.
Таблетирование порошкообразных материалов дает следующие преимущества:
- Сокращается объем необходимого материала, соответственно и размеры загрузочных камер пресс-форм;
- Исключается процесс взвешивания материала перед загрузкой в пресс-форму, т.к. таблетки обладают определенным весом;
- Ускоряется загрузка пресс-формы;
- Благодаря уменьшению включения воздуха ускоряется отверждение изделий и сокращается цикл прессования;
- Улучшаются условия предварительного подогрева, так как прогрев таблеток осуществляется при более высокой температуре;
Обычно таблетки имеют форму цилиндров различной высоты, но в отдельных случаях им можно придавать форму, близкую к форме готового изделия.
Не все материалы в одинаковой степени поддаются таблетированию. Лучшие результаты получаются при таблетировании гранулированного пресс-материала, имеющего одинаковую величину зерен, обеспечивающую требуемые объем и вес с минимальным включением воздуха. Таблетки из порошкообразного материала имеют меньшую плотность.
Таблетирование может быть холодным ( необогреваемых пресс-формах) и горячим ( способствует уменьшению содержания летучих в материале таблетки, повышению ее прочности и удельного веса).
Предварительный подогрев. Предварительный подогрев является одним из важнейших этапов общего процесса прессования пластических масс. Различают два вида подогрева: низкий и глубокий. Низкий подогрев применяется для всех видов порошкообразного и гранулированного пресс-материала. Низкий подогрев применяется для всех видов порошкообразного и гранулированного пресс-материала. Глубокому подогреву подвергаются таблетированные пресс-материалы.
Предварительный глубокий подогрев дает возможность равномерно прогреть таблетки по всей их толщине до температуры, равной температуре прессования. Вследствие этого таблетки, загружаемые в формующую полость компрессионной пресс-формы или тигель литьевой формы, при приложении давления пуансона сразу же раздавливается. Материал, таблетки, переходя в пластифицированное состояние, растекается по формующей полости и быстро отверждается.
Применением предварительного подогрева достигается:
- Сокращение времени выдержки изделия в пресс-форме на 50-60 %;
- Снижение удельных давлений прессования на 20-60 %;
- Повышение текучести материала на 25-60 %;
- Уменьшение износа пресс-формы.
Прессование и литье пластмасс. Технологический процесс прессования и литья пластмасс формируется из таких стадий: подготовка материала к прессованию, подготовка пресс-формы, собственно прессование и отделочные операции.
Подготовка материала включает в себя отвешивание или отмеривание дозы материала, необходимой для прессования, изготовление таблеток и предварительный подогрев. При изготовлении изделий на литьевых машинах дозирование материала, поступающего в цилиндр машины, производиться автоматически непосредственно перед инжекцией.
В подготовку пресс-формы входят: очистка пресс-формы, установка арматуры (при ее наличии) в формующую полость и загрузка пресс-материалом.
Процесс компрессионного прессования заключается в непосредственном формовании изделия, в период которого могут быть сделаны подпрессовки, в раскрывании пресс-формы и удалении из нее отпрессованных изделий. При литьевом прессовании подпрессовки не производятся.
Нарушение режима прессования ведет к браку изделий даже при вполне исправной пресс-форме и доброкачественном материале.
Узнать цену на литье изделий из пластмасс вы можете сбросив заказ на электронную почту [email protected] или позвонив по телефонам м/т 067-64-63-882, 095-408-41-39, т/ф 0462-65-15-44. Не стоит обременять себя мыслями о доставке готовых изделий, мы сделаем это, причем в любой город Украины (Львов, Черновцы, Запорожье и пр.).
www.ooo-stk.org
Технологические процессы производства полимерных материалов и пластмасс
Полимерами называются продукты химического соединения одинаковых молекул в виде многократно повторяющихся звеньев. Молекулы полимеров состоят из десятков и сотен тысяч атомов. К полимерам относятся:
По своему происхождению полимерные материалы делятся на природные и синтетические. К природным относятся: крахмал, канифоли, белки, натуральный каучук и др. Основную массу полимерных материалов, применяемых в современной промышленности, составляют синтетические полимеры. Они получаются с помощью реакций полимеризации (без образования побочных продуктов), например получение полиэтилена, и поликонденсации (с образованием побочных продуктов), например получение фенолформальдегидных смол.
Получение полимеров по реакции полимеризации осуществляется следующим образом. В реакцию полимеризации вступают органические вещества, содержащие в молекуле двойные связи. Под воздействием света, тепла, давления или в присутствии катализаторов молекулы веществ за счет раскрытия двойных связей соединяются друг с другом, образуя полимер.
При получении полимеров по реакции поликонденсации в реакцию вступают два мономерных продукта с образованием полимера и побочного продукта.
Среди полимерных материалов особое место принадлежит пластмассам. Это материал, в состав которого в качестве основного компонента входят высокомолекулярные синтетические смолы. Их получают путем химического синтеза простейших веществ, извлекаемых из столь доступного сырья, как уголь, известь, воздух, нефть.
Главное преимущество использования пластмасс по сравнению с другими материалами – это простота переработки их в изделии. Присущие им пластические свойства позволяют с помощью пресс-автоматов, автоматов для литья и др. изготавливать в час сотни деталей сложных конфигураций. При этом расход материалов минимальный (практически нет отходов), уменьшается количество станков и обслуживающего персонала, сокращается расход электроэнергии. Ввиду этого требуется значительно меньше капиталовложений в организацию производства изделий из пластмасс.
Методы переработки пластмасс и изготовления пластмассовых изделий зависят от отношения пластмасс к температуре. Выделяют термопластичные и термореактивные пластмассы.
К термореактивным относятся пластмассы, которые при нагревании до определенной температуры размягчаются, а затем переходят необратимо в неплавкое и нерастворимое состояние. Термореактивные пластмассы после отвердевания не могут быть переработаны повторно и поэтому называются необратимыми. Примером термореактивных пластмасс могут служить фенопласты. Изделия из термореактивной пластмассы получают методом прессования в пресс-формах. Последние имеют внутреннюю полость, соответствующую форме и размерам будущего изделия, и обычно состоят из двух разъемных частей – матрицы и пуансона. Матрица укрепляется на нижней плите пресса, пуансон – на подвижном ползуне пресса. Отмеренное количество пресс-порошка, нагретого до 90 – 120 °С, подается в матрицу, имеющую температуру, необходимую для прессования. Под воздействием тепла от нагретой матрицы полимер размягчается и приобретает необходимую пластичность. Под действием пуансона размягченный материал заполняет полость пресс-формы. При этом в термореактивной смоле проходят сложные химические превращения, приводящие к образованию неплавкого материала. Затвердевание изделия происходит в форме, находящейся под давлением. После определенной выдержки изделие извлекается из пресс-формы. Температура, давление и время прессования определяются свойствами прессуемых материалов. Кроме того, для переработки термореактивных пластмасс применяют и метод выдавливания, или экструзию. Этим методом получают изделия плоской (листы, пленки) или цилиндрической (стержни, трубы) формы.
Для получения изделий из термопластичной пластмассы применяют следующие способы: литье под давлением, экструзию (выдавливание) и формование из листа
Наиболее применимый способ переработки термопластичных пластмасс – литье под давлением. Выполняется на специальных литьевых машинах. Порошкообразный или гранулированный полимер подается в обогреваемый цилиндр литьевой машины, где и расплавляется. При охлаждении термопластичный полимер застывает и приобретает вид детали.
Также при переработке пластмасс в изделия применяют формовку, штамповку, механическую обработку резанием, выдувание пустотелых изделий. Все способы характеризуются коротким технологическим циклом, небольшими затратами труда и легкостью автоматизации.
Синтетические волокна получают из синтетических высокомолекулярных смол. Большую группу составляют полиамидные волокна – капрон, нейлон. Они характеризуются высокой прочностью, эластичностью, стойкостью к действию щелочи, электроизоляционной стойкостью. К группе полиэфирных волокон относится лавсан. Он используется для производства тканей, трикотажных изделий, электроизоляционных материалов. Отличается высокой механической прочностью.
Технологический процесс получения химических волокон включает следующие стадии:
1) приготовление прядильной массы;
2) формование волокна;
Отделка.
Каучук – характерный представитель высокомолекулярных (полимерных) соединений. Он является основной составной частью резины, бывает растительного происхождения (натуральный) и синтетический. Наиболее широкое применение в промышленности получил синтетический каучук. Его химический состав и строение, а также физические свойства могут быть весьма разнообразны и сильно отличаться от свойств натурального каучука, в чем и заключается преимущество синтетических каучуков.
Основным сырьем для производства синтетических каучуков являются попутные газы нефтепереработки, этиловый спирт и ацетилен. Основные методы получения – полимеризация и поликонденсация. При переработке каучуки превращают в резину. Она характеризуется высокой эластичностью, сопротивлением к истиранию, изгибам, обладает газо- и водонепроницаемостью, высокими электроизоляционными свойствами, стойкостью к агрессивным средам.
Резину получают добавлением к каучуку ряда компонентов (ингредиентов). Затем эту смесь подвергают вулканизации. Вулканизация заключается в образовании мостиков между линейными молекулами каучука и получении трехмерной пространственной молекулярной структуры. Такая структура приводит к повышению термической стойкости и прочности материала, к уменьшению его растворимости и увеличению химической стойкости. Наиболее распространенным вулканизатором является сера, она же определяет и твердость резины. Также вводятся различные наполнители как для улучшения свойств (сажа, цинковые белила, каолин, противостарители), так и для удешевления (мел, тальк).
Резиновые изделия изготавливают: методом шприцевания, штамповкой, литьем под давлением, окунанием моделей в латекс и др. Разделяют резиновые изделия по назначению и условиям эксплуатации.
В химической промышленности наибольшие расходы приходятся на сырье и составляют в среднем 60 – 70 % себестоимости, а на топливо и энергию – около 10 %. Амортизационные отчисления составляют 3 – 4 %, заработная плата основных производственных рабочих колеблется от 3 до 20 % себестоимости продукции и зависит от типа производства.
megaobuchalka.ru
Процесс производства изделий из пластмассы и его особенности
Главная Статьи Особенности процесса производства изделий из пластмассы
Изделия из пластмассы пользуются широкой популярностью в быту, сельском хозяйстве, а также в большинстве отраслей промышленности. Для их производства применяется литье под давлением, а сырьем служат полипропилен, полистирол, полиэтилен (низкого и высокого давления) и др. Как правило эти материалы имеют вид гранул, которые в процессе производства превращаются в требуемые пластмассовые изделия.
Если изготавливаются предметы, использование которых не требует особой чистоты, либо которые будут служить дополнительными частями различных устройств, то для них как правило применяется вторичное сырье. В изготовлении изделий для пищевой промышленности используют пищевой полистирол, либо полиэтилен с высокими показателями чистоты.
Заводы по производству пластмассовых изделий оснащены специализированным оборудованием. Процесс литья происходит посредством термопласт автоматов, где расплавленная пластмасса перетекает в форму под давлением. Далее она остывает и затвердевает. Продолжительность этих процессов определяется технологическими особенностями. Следующий этап – это обработка (покраска, ультразвуковая сварка и т.д.)
Виды пресс-форм
Изготовление пластмассовых изделий происходит в пресс-формах, которые представляют собой две стальные плиты с пустотами внутри, соответствующими необходимой форме детали. Они также содержат литниковый канал, по которому осуществляется заполнение горячим сырьем. Сами плиты соединяются и фиксируются с помощью зажимов термопласт автомата. После остывания получается изделие в готовом виде.
Возможно два варианта размещения пресс-форм в термопласт автомате:
- Горизонтальное;
- Вертикальное.
Последний вариант используется в процессе изготовления изделий с закладными деталями.
Наиболее простой и распространенный тип пресс-формы – двухплитная конструкция. Одна из плит является неподвижной (матрица), а вторая – двигается при помощи специального устройства термопласт автомата и играет роль пуансона. По завершении цикла он отодвигается, и изделие извлекается из матрицы.
Процесс разработки и изготовления пресс-формы достаточно трудоемкий и длительный. От точности соблюдения всех параметров и чистоты обработки будет зависеть качество изделий, изготавливаемых впоследствии. Изготовление пресс-форм происходит с использованием обрабатывающих центров или станков ЧПУ, которые точно и быстро выполняют сверлильные и фрезерные операции.
Большинство предприятий, занимающихся производством пресс-форм, имеют в распоряжении целый ряд станков подобного типа. Практически все операции на них осуществляются без участия человека. В обязанности оператора входит контроль наличия заготовок и соблюдения технологического процесса в целом. На таких предприятиях часто практикуется изготовление пресс-форм под заказ.
www.vladneoplast.ru
Литье пластиковых изделий – особенности технологии
Сегодня в мире более двух третей штучных и серийных изделий изготавливают из различных пластмасс. Вес деталей может быть от десятых долей грамма до нескольких тонн. Ассортимент еще более обширный – от элементов, используемых в микропроцессорной технике, до монолитных конструкций и частей сооружений.
Литье пластиков под давлением является наиболее распространенной и самой эффективной технологией, которая широко применяется в наше время.
Описание технологии и суть литья под давлением
Литье пластиковых изделий под давлением – технология, позволяющая добиться высокой точности получаемых элементов вне зависимости от сложности конфигурации и других конструктивных параметров.
Технологический процесс представляет собой отдельный вид переработки исходного сырья, которое расплавляется до необходимой консистенции и впрыскивается под определенным давлением в специальную пресс-форму, где затем происходит охлаждение состава.
Как происходит сам процесс? Если применить условную схему этапов технологии, то они выглядят примерно так:
- подготовительная стадия. На этом этапе разрабатывается рецептура будущего состава, рассчитываются пропорции материалов, которые будут составлять исходное сырье. В зависимости от свойств, которыми должно будет обладать конечное вещество, состав и массовые доли компонентов будут различаться. На этой стадии происходит добавление красителей, сушка и смешивание всех ингредиентов будущего сырья;
- наладка оборудования. Специальные автоматы для литья пластика настраиваются операторами, в них вводятся программы литья и происходит закрепление пресс-форм;
- этап загрузки. В это время происходит загрузка в бункеры заранее подготовленного сырья в необходимом объеме для осуществления литья;
- процесс отливки. Прежде, чем сырье сможет поступать в пресс-форму по специальным каналам (литниках), его необходимо нагреть до необходимой температуры. После этого, методом прямого впрыска под давлением масса попадает в форму и быстро ее заполняет;
- завершающий этап. После заполнения формы, пластик начинает остывать. Сначала температура массы снижается в области стенок, а затем и по всему объему. Происходит кристаллизация. Затем готовое изделие извлекается из автомата и проходит дальнейшую механическую обработку, где освобождается от остаточных элементов литья.
Приведенные стадии далеко не полностью описывают подробности, а лишь дают поверхностное представление о том, что такое литье пластиков.
Разновидности литья
На сегодняшний день существует несколько основных методов, в основе которых лежит технология литья под давлением. Каждый из способов отличается конструктивными особенностями оборудования, масштабами и некоторыми технологическими нюансами.
Наиболее распространенными методами с использованием давления являются:
- инжекционный способ. Суть процесса заключается в подаче определенной массы вещества под давлением в 100-200 МПа в специальную форму. Сам процесс занимает считанные секунды. Неоспоримым преимуществом такого способа является возможность получения готовых изделий различной конфигурации с любой толщиной стенок. Метод считается наиболее массовой для мелкосерийного литья и крупных промышленных объемов;
- интрузионный способ. Основное отличие от предыдущего варианта – более низкое давление вещества. Разогретая масса поступает на специальный червячный механизм, при помощи которого попадает в форму. Сам червяк останавливается при полном заполнении необходимого объема, а затем время от времени добавляет массу, компенсируя естественную усадку пластика. Такой способ применяется для отливки изделий с толстыми стенками, благодаря постепенному заполнению формы. Конфигурация итоговых деталей или узлов должна быть максимально простой;
- инжекционно-газовый способ. Довольно новый метод, который еще полностью не изучен. Суть процесса состоит в том, что, как и при стандартом инжектировании под давлением, расплав попадает в форму. Только в данном случае она заполняется на 75-80%. Затем через специальные сопла внутрь попадает смесь газов (углекислый газ и азот). Подача может совершаться один раз или несколько, в зависимости от конкретного процесса и сложности получаемой детали. Благодаря воздействию смеси газов, разогретая пластическая масса более тщательно заполняет все конструктивные углубления в пресс-форме. После этого, газ удаляется через специальные каналы, а на место образовавшихся пустот впрыскивается дополнительная доза вещества. Преимуществами этого метода является снижение брака и существенных дефектов почти на 30%. Из недостатков стоит отметить очень сложное и дорогостоящее оборудование, точные расчеты всех процессов и тщательный контроль над всей процедурой;
- комбинированный способ. Его еще называют методом многокомпонентного литья. Несмотря на сложность и дороговизну, это единственный метод, при помощи которого можно получить детали с разделением по цветовой гамме или конструкции, изготовленные из различных полимеров – сердцевина детали будет из одного материала, а оболочка (периферийная часть) из другого.
Существуют и другие способы отливки пластиков при помощи давления, которые считают гибридными вариантами, полученные благодаря совмещению основных технологий.
Сегодня процессы литья могут быть полностью автоматизированы, но нередко встречаются линии с дополнительным использованием ручного труда – добавление в бункеры сырья, контроль над технологическим процессом отливки, извлечение готовых деталей из форм и их последующая обработка. Как правило, все крупные компании, выпускающие несколько однотипных деталей большими тиражами, имеют полностью автоматизированные линии производства с минимальным вмешательством человека.
Краткие итоги
Литье пластиковых изделий (оборудование и технология зависит от конкретного метода) считается наиболее экономически выгодным и максимально эффективным способом. Благодаря точным технологическим процессам и современным автоматическим машинам, можно наладить серийное изготовление изделий из пластика практически в неограниченном объеме. Выбор способа литья также сильно зависит от желаемого качества и конфигурации итогового образца.
polimerinfo.com